The numerical and experimental verification of the 3D inviscid flutter code

• Autorzy: Rządkowski, R. , Gnesin, V.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study the numerical calculations were performed to compare the theoretical results of 3D inviscid flutter code with experimental results due to Bolcs and Fransson. The calculations were carried out for the torsional oscillations of the compressor cascade known as the First Standard Configuration, and the bending oscillations of the steam turbine cascade which has become the Fourth Standard Configuration. The developed numerical algorithm solves the Euler equation in conservative form, which is integrated by using the explicit monotonous second - order accurate Godunov - Kolgan finite - volume scheme and the moving hybrid grid. The structural model is based on the 3D and 1D models. The comparision of calculated and experimental results for the 1st and 4th Standard Configurations has shown the good quantitative and qualitative agreement for both integral performances (aerodamping coefficient) and local performances (unsteady pressure amplitude and phase distribution).

PL

Weryfiakacja numeryczna i eksperymentalna trójwymiarowego kodu obliczeniowego do obliczeń nielepkich drgań samowzbudnych. W pracy przedstawiono obliczenia numeryczne wykonane przy pomocy trójwymiarowego kodu obliczeniowego do obliczeń nielepkich drgań samowzbudnych, które porównano z danymi eksperymentalnymi Bolcs'a i Frasson'a. Obliczenia przeprowadzono dla drgań skrętnych kaskady sprężarki, znanej pod nazwą Pierwszej Konfiguracji Standardowej, oraz dla drgań giętych kaskady turbinowej parowej, którą nazwano Czwartą Konfiguracją Standardową. Opracowany algorytm numeryczny umożliwia rozwiązanie równania Eulera w formie zachowawczej, jest ono całkowane przy użyciu jawnego schematu Godunova - Kolgana drugiego rzędu dla objętościskończonych oraz przemieszczającej się siatki hybrydowej. Model strukturalny oparty jest na modelach 3D i 1D. Porównanie obliczeń z danymi eksperymentalnymi dla przypadków Pierwszej i Czwartej Konfiguracji Standardowej pokazuje dobrą zgodność ilościową oraz jakościową dla obu charakterystyk integralnych (tj. współczynnik tłumienia aerodynamicznego) oraz charakterystyk lokalnych (niestacjonarna amplituda ciśnienia i rozkład fazowy).

Słowa kluczowe

PL

drgania nielepkie samowzbudne; trójwymiarowy kod obliczeniowy

• Czasopismo: Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery
• Rocznik: 2000
• Tom: Nr 106
• Strony: 69-95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rządkowski, R.

• Institute of Fluid Flow Machinery, Department of Dynamics Fiszera 14, 80-952 Gdansk, Poland

autor

Gnesin, V.

• Department of Dynamics of Machines Ukrainian National Academy of Science 2/20 Pozharsky St., Kharkov 3, 10046 Ukraine

Bibliografia

• [1] Marshall, J. G. and Imregun M.: A reuiew of aeroelasticity methods with emphasis on turbomachinery applications, Journal of Fluids and Structures, Vol. 10 (1996), 237-257.
• [2] Bolcs A., and Fransson T. H.; Aeroelasticity in turbomachines: comparison of theoretical and, experimental cascade results, Communication du LTAT. EPFL Switzerland, 1986, No. 13, 174.
• [3] Gnesin Y.: 3D transonic fiow calculation through an arial turbine stage, Reports of AS USSR, Fluid and Gas Mechanics, No. 6, 1982,138-146.
• [4] Gniesin V., Rządkowski R.: 4 theoretical model of 3D flutterin subsonic, transonic and supersonic inuiscid flow, Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery (submitted for publication).